俞 佳, 黃 穎, 劉云根, 王 妍, 楊思林, 張慧娟

(1.西南林業(yè)大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650224；2.云南省山地農(nóng)村生態(tài)環(huán)境演變與污染治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650224)

地表水環(huán)境重金屬污染已逐步成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，礦區(qū)流域因礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和利用過(guò)程誘發(fā)的湖泊、河流、水庫(kù)等地表水重金屬污染事件屢見(jiàn)不鮮[1-3].近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)河流重金屬污染來(lái)源解析、遷移過(guò)程、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、修復(fù)治理等開(kāi)展了系統(tǒng)的研究并取得了顯著成果，同時(shí)一系列針對(duì)重金屬污染治理的礦區(qū)河流水環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)工程也迅速推進(jìn)并取得了一定成效.夏明強(qiáng)[4]在浙江慶元縣鉛鋅礦區(qū)通過(guò)野外調(diào)查、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析、污染物同位素識(shí)別等方法，系統(tǒng)識(shí)別了礦區(qū)流域河流水體重金屬污染來(lái)源，為河流重金屬污染治理提供了源頭防控依據(jù)；余楚等[5]通過(guò)系統(tǒng)分析礦區(qū)流域河流水體、底泥等介質(zhì)重金屬形態(tài)特征，評(píng)價(jià)了河流重金屬污染遷移風(fēng)險(xiǎn)；曾小梅等[6]研究表明，石菖蒲(Acorustatarinowi)、菖蒲(Acoruscalamus)對(duì)城市污水中鉻(Cr)、鉛(Pb)、鎘(Cd)的去除率明顯；Karaouzas et al[7]通過(guò)實(shí)施重金屬污染河流水體高效生態(tài)凈化、底泥生境原位改善等措施有效遏制了河流水體重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)并促進(jìn)了河流水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù).

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)重金屬在單一生態(tài)系統(tǒng)中的遷移過(guò)程、環(huán)境毒理性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面的研究越來(lái)越多.如：吉芳英等[8]結(jié)合水庫(kù)反調(diào)度模式，探究了消落區(qū)沉積物中多種重金屬的遷移化特征和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；任伯幟等[9]以野外觀測(cè)為基礎(chǔ)，初步探明了重金屬污染物在“水—土”界面的遷移轉(zhuǎn)化效應(yīng)及同源性；任偉等[10]通過(guò)設(shè)置室內(nèi)模擬試驗(yàn)亦得出典型特征性植物吸收重金屬效應(yīng)及過(guò)程機(jī)理；針對(duì)河岸生態(tài)漲落帶特殊的生境條件，李家兵等[11]系統(tǒng)探明了不同淹沒(méi)條件下河岸生態(tài)漲落帶重金屬的時(shí)空分布特征和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)差異性分析.但在眾多研究中，大多側(cè)重于單一生態(tài)系統(tǒng)中重金屬污染物的來(lái)源解析、遷移過(guò)程、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、修復(fù)治理等方面[12]，對(duì)重金屬污染物在“陸生—濕生—水生”等多相環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化等研究較少.因此，通過(guò)野外采樣探析多相環(huán)境中重金屬的分布狀況、遷移轉(zhuǎn)化等有助于更全面地了解和分析“陸生—濕生—水生”多相環(huán)境整體與個(gè)體間重金屬的污染危害及相互關(guān)系，為污染區(qū)域高效治理提供針對(duì)性的修復(fù)方案和理論基礎(chǔ).本研究以典型的鉛鋅礦區(qū)流域——小白河重金屬污染河流生態(tài)區(qū)為研究對(duì)象，通過(guò)定期監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理，探析重金屬在河岸生態(tài)區(qū)“水—底質(zhì)—植物”系統(tǒng)的分布平衡規(guī)律、底質(zhì)中重金屬的水相釋放風(fēng)險(xiǎn)潛力及植物對(duì)重金屬的吸收累積效應(yīng)，以期為礦區(qū)流域重金屬污染防治與生態(tài)修復(fù)提供參考.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況及采樣點(diǎn)布設(shè)

研究區(qū)位于云南省馬關(guān)縣的一條出境河流——小白河，該河流上游及周邊分布了各類(lèi)重金屬礦產(chǎn)采選工廠近20家，且大部分為鉛鋅礦采選廠.在長(zhǎng)期大規(guī)模的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，因缺乏有效的污染治理設(shè)施和生態(tài)修復(fù)手段使得小白河一度遭受了嚴(yán)重的重金屬污染，甚至導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)面臨崩潰性破壞[13].2012年，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)為遏制小白河水體重金屬污染并逐步恢復(fù)河流水生態(tài)自然生機(jī)，實(shí)施了河床重金屬底泥清除、河流水體凈化、河岸“水生—濕生”生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)等一系列工程措施并取得良好效果.

本研究以小白河生態(tài)區(qū)為研究對(duì)象，選定河岸蘆葦(Phragmitescommunis)和香蒲(Typhaorientalis)2個(gè)生態(tài)區(qū)，采用從河岸到河心的等距離(15 m)布點(diǎn)法分別布設(shè)了4個(gè)水樣采樣點(diǎn)、6個(gè)底質(zhì)采樣點(diǎn)、6個(gè)植物采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)布設(shè)和底質(zhì)基本性狀見(jiàn)圖1和表1.

水樣采樣點(diǎn)：A0、B0、A1、B1；底質(zhì)采樣點(diǎn)：A1、B1、A2、B2、A3、B3；植物采樣點(diǎn)：A1、B1、A2、B2、A3、B3.圖1 河岸生態(tài)區(qū)采樣點(diǎn)布設(shè)示意圖Fig.1 Layout of sampling points in riparian ecotope

表1 底質(zhì)基本理化性質(zhì)Table 1 Basic physicochemical properties of substrates

1.2 樣品采集與處理

依據(jù)野外樣點(diǎn)布設(shè)，分別在2018年1和7月進(jìn)行批次采樣，每次采樣均將采集的土樣混合后現(xiàn)場(chǎng)裝入塑封袋置于4 ℃恒溫箱內(nèi)，并在相應(yīng)采樣點(diǎn)采集植物樣和水樣，分別置于密封袋和聚乙烯瓶中密封保存.

水樣：測(cè)定pH值，經(jīng)0.45 μm孔徑濾膜過(guò)濾后直接用于重金屬濃度測(cè)定.土樣：將采集的土樣風(fēng)干后，除去樣品中的石子和動(dòng)植物殘?bào)w等異物，研磨過(guò)2 mm尼龍篩，混勻，再將通過(guò)2 mm尼龍篩的樣品研磨至全部通過(guò)0.15 mm的篩網(wǎng)，混勻后備用.植物樣：用去離子水仔細(xì)沖洗植物表面，洗凈后用濾紙擦干，105 ℃殺青30 min，75 ℃烘干至恒重，粉碎過(guò)0.25 mm篩，試驗(yàn)進(jìn)行前再次將植物樣品置于烘箱80 ℃下烘干至質(zhì)量恒重.

指標(biāo)測(cè)定方法[14]：pH、化學(xué)需氧量采用美國(guó)哈希HQ40d便攜式水質(zhì)分析儀測(cè)定，As含量采用雙道原子熒光儀測(cè)定，Cd、Cr、Zn含量采用電感耦合等離子體光譜儀測(cè)定，As、Cr、Zn形態(tài)采用BCR連續(xù)提取法測(cè)定.

1.3 數(shù)據(jù)分析和處理

植物中營(yíng)養(yǎng)元素主要來(lái)源于底質(zhì)供給，底質(zhì)中元素含量對(duì)植物的生長(zhǎng)有重要影響.生物富集系數(shù)(bioconcentration factors, BCF)是植物吸收重金屬能力大小的評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算公式為BCF=Cp/Cs，式中，Cp為植物體內(nèi)某重金屬含量(mg·kg-1)，Cs為土壤中某重金屬含量(mg·kg-1).轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(translocation factor, TF)是植物地上部重金屬含量與地下部中相應(yīng)含量的比值，反映植物體不同部位對(duì)重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)能力和吸收能力的差異.計(jì)算公式為T(mén)F=Cs/Cr，式中，Cs為植物地上部某重金屬含量(mg·kg-1)，Cr為植物根部中某重金屬含量(mg·kg-1).

采用SPSS 21軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.運(yùn)用單因素方差分析方法(one-way ANVOA)進(jìn)行顯著性分析.使用Auto CAD 2007和Origin 2018軟件作圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 小白河河岸生態(tài)區(qū)“三相”環(huán)境中重金屬含量

2.1.1 小白河河岸生態(tài)區(qū)水環(huán)境中重金屬含量 小白河河岸生態(tài)區(qū)水環(huán)境中，水體pH值6.58～7.67，平均值7.13，呈中性；化學(xué)需氧量濃度11.04～25.41 mg·L-1，平均值18.08 mg·L-1.河岸水體中的As、Cr和Zn的含量分別為0.03～0.18、0.05～0.06和0.01～0.16 mg·L-1，平均含量分別為0.11、0.05和0.05 mg·L-1，Cd未檢出.通過(guò)與國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[15]對(duì)比可知：As和Cr在冬季和夏季的平均含量均超過(guò)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(0.1和0.05 mg·L-1)；Zn的平均含量低于Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(0.05 mg·L-1)，未造成水體嚴(yán)重污染.蘆葦和香蒲生態(tài)區(qū)水體中的As、Cr和Zn在冬季和夏季均在A1和B1采樣點(diǎn)檢出(圖2).

A、C、E和G分別為冬季和夏季蘆葦生態(tài)區(qū)各樣點(diǎn)As、Cd、Cr和Zn的含量；B、D、F和H分別為冬季和夏季香蒲生態(tài)區(qū)各樣點(diǎn)As、Cd、Cr和Zn的含量.圖2 河岸生態(tài)區(qū)冬季和夏季重金屬含量Fig.2 Heavy metal contents in various ecotopes along riparian ecotope in winter and summer

2.1.2 小白河河岸生態(tài)區(qū)底質(zhì)環(huán)境中重金屬含量 由圖2可知：河岸底質(zhì)中As、Cd、Cr和Zn含量分別為426.52～9317.42、3.44～9.55、26.84～206.20和175.00～2284.39 mg·kg-1，平均含量分別為2354.64、5.43、99.63和782.15 mg·kg-1.通過(guò)與云南省土壤背景值[16]對(duì)比得知：河岸生態(tài)區(qū)底質(zhì)中As、Cd、Cr和Zn的平均含量分別是云南省土壤背景值的150.17、52.21、1.33和9.11倍，這說(shuō)明河岸生態(tài)區(qū)底質(zhì)中各重金屬元素富集量較高，嚴(yán)重危害河岸生態(tài)系統(tǒng).不同季節(jié)不同植物生態(tài)區(qū)底質(zhì)中的As含量隨著水平距離增加(河心至河岸方向)基本呈現(xiàn)先增加后減少的規(guī)律(冬季蘆葦生態(tài)區(qū)除外).Cd只在夏季檢出，且蘆葦生態(tài)區(qū)底質(zhì)中的Cd含量隨著水平距離增加表現(xiàn)為先減后加，香蒲生態(tài)區(qū)底質(zhì)中的Cd含量則表現(xiàn)為相反規(guī)律.Cr在同一季節(jié)不同植物生態(tài)區(qū)的變化基本一致，具體表現(xiàn)為冬季隨著水平距離增加，Cr含量越低，夏季Cr含量則基本保持不變.Zn在不同季節(jié)不同植物生態(tài)區(qū)各采樣點(diǎn)的含量變化差異較大，具體表現(xiàn)為蘆葦生態(tài)區(qū)冬季底質(zhì)中Zn含量隨著水平距離增加而增加，夏季底質(zhì)中Zn含量則表現(xiàn)為先減少后增加，香蒲生態(tài)區(qū)底質(zhì)中Zn含量隨水平距離增加呈現(xiàn)出先增加后減少的規(guī)律.

2.1.3 小白河河岸生態(tài)區(qū)植物中重金屬含量 小白河河岸生態(tài)區(qū)植物中重金屬分布如圖2所示，植物中As、Cd、Cr、Zn含量分別為52.25～314.01、1.07～2.43、7.56～232.95、55.22～827.33 mg·kg-1，平均含量分別為133.73、1.42、81.25、262.18 mg·kg-1.不同季節(jié)不同植物生態(tài)區(qū)As含量變化基本符合隨著水平距離增加呈現(xiàn)先減少后增加的規(guī)律；Cd只在夏季檢出，蘆葦中的Cd隨著水平距離增加表現(xiàn)為先減少后增加，香蒲中的Cd隨著水平距離增加表現(xiàn)為先增加后減少；不同植物中的Cr含量在冬季較高，夏季較低；夏季香蒲和蘆葦中的Zn含量分布變化較大，蘆葦中的Zn含量較香蒲中富集的少.可見(jiàn)，香蒲中的Cd和 Zn富集含量較蘆葦中的多，As和Cr含量則相反；夏季植物中的As、Cd和Zn含量較冬季多，Cr含量則相反.

2.2 生態(tài)區(qū)重金屬形態(tài)及其釋放風(fēng)險(xiǎn)

由于只在夏季從底質(zhì)與植物中檢出Cd，冬季未從底質(zhì)、植物、水體中檢出，故在對(duì)底質(zhì)重金屬形態(tài)及植物的富集轉(zhuǎn)運(yùn)測(cè)定及計(jì)算過(guò)程中著重考慮As、Cr和Zn 3種重金屬元素對(duì)生態(tài)區(qū)的潛在危害和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).重金屬形態(tài)可分為原生相態(tài)與次生相態(tài)，原生相態(tài)即殘?jiān)鼞B(tài)(下文均用殘?jiān)鼞B(tài)表述)，次生相態(tài)即可交換態(tài)+鐵錳結(jié)合態(tài)+有機(jī)態(tài)，其中殘?jiān)鼞B(tài)相較次生相態(tài)不易被植物吸收利用與釋放，一般條件下難以遷移轉(zhuǎn)化，對(duì)環(huán)境的危害較小.由圖3可知，冬季蘆葦生態(tài)區(qū)的As殘?jiān)鼞B(tài)的含量占比隨著水平距離的增加逐漸增加，而夏季As的主要賦存形態(tài)為殘?jiān)鼞B(tài)，均占重金屬形態(tài)的99%左右，次生相態(tài)的占比不到2%.這一結(jié)果表明，夏季蘆葦生態(tài)區(qū)As的釋放風(fēng)險(xiǎn)要低于冬季.冬季香蒲生態(tài)區(qū)As的殘?jiān)鼞B(tài)含量占比隨水平距離的增加呈現(xiàn)先增加后減少的規(guī)律，夏季則表現(xiàn)為B1

A、B、C分別為河岸生態(tài)區(qū)冬季和夏季各樣點(diǎn)As、Cr、Zn形態(tài)的含量分配；其中，同一采樣點(diǎn)左右兩柱狀圖分別表示冬季和夏季.圖3 河岸生態(tài)區(qū)冬季和夏季各樣點(diǎn)重金屬形態(tài)質(zhì)量分配比率Fig.3 Mass distribution ratio of different forms of heavy metals at various sampling points along riparian ecotope in winter and summer

2.3 底質(zhì)—植物中重金屬富集能力

生物富集系數(shù)可以反映植物對(duì)底質(zhì)中重金屬的富集能力.當(dāng)BCF<0.5，說(shuō)明植物對(duì)重金屬的富集能力較弱；0.5≤BCF≤1，對(duì)重金屬具有一定的富集能力；BCF>1，說(shuō)明植物對(duì)重金屬的富集能力較強(qiáng)且富集系數(shù)越大，遷移能力越強(qiáng)[17].由表2可知：冬、夏季小白河河岸生態(tài)區(qū)2種植物對(duì)As的吸收規(guī)律一致，均隨水平距離的增加先下降后上升；2種植物對(duì)Cr和Zn的富集規(guī)律一致，均隨水平距離增加大致呈下降趨勢(shì)，變化波動(dòng)較小；植物對(duì)3種重金屬富集能力最大時(shí)，采樣點(diǎn)均距離河道較近；冬季對(duì)植物吸收富集重金屬的影響較大.

表2 河岸生態(tài)區(qū)冬季和夏季各樣點(diǎn)植物對(duì)重金屬的富集系數(shù)1)Table 2 Enrichment coefficient of heavy metals in various sampling points along riparian ecotope in winter and summer

轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)可以反映植物體地上部對(duì)重金屬吸收能力.由表3可知，不同季節(jié)，蘆葦?shù)厣喜繉?duì)重金屬As、Cr和Zn的富集能力略大于香蒲；夏季2種植物地上部對(duì)重金屬As和Cr的吸收富集能力大于冬季，Zn則相反；隨著水平距離增加，各樣點(diǎn)植物地上部對(duì)重金屬的富集系數(shù)波動(dòng)較小.

表3 河岸生態(tài)區(qū)冬季和夏季各樣點(diǎn)植物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)1)Table 3 Transport coefficient of heavy metals in various sampling points along riparian ecotope in winter and summer

3 討論與結(jié)論

3.1 生態(tài)區(qū)“三相”中重金屬污染特征分析

本研究表明，小白河河岸生態(tài)區(qū)水環(huán)境中主要的重金屬污染為As、Cr和Zn，重金屬污染程度表現(xiàn)為夏季>冬季，其原因是小白河屬于亞熱帶東部型季風(fēng)氣候，夏季降雨較多[18]，河水中裹挾著大量的泥沙，以及河岸帶沉淀積累的大量尾礦渣經(jīng)雨水沖刷進(jìn)入水體，導(dǎo)致夏季水環(huán)境中重金屬含量增加明顯，該結(jié)果與周旭丹等[19]和張華兵等[20]的研究結(jié)果基本一致.香蒲生態(tài)區(qū)底質(zhì)中重金屬As、Cd、Cr和Zn含量變化比蘆葦生態(tài)區(qū)大,且蘆葦中的 As 和 Cr 富集含量較香蒲中的多，Cd和Zn較香蒲中的少，這是由于香蒲和蘆葦同為重金屬耐受性植物[21-22]，對(duì)As、Cd、Cr和Zn等重金屬有一定的吸收能力；水生植物在夏季一般具有較高重金屬蓄積能力，在冬季，由于氣溫過(guò)低，蓄積重金屬的能力則大幅下降[23].再加上小白河蘆葦生態(tài)區(qū)凸型岸的特殊地理位置以及重金屬的絮凝或沉淀作用將水環(huán)境中的重金屬截留下來(lái)，使蘆葦生態(tài)區(qū)底質(zhì)中重金屬含量增高，沉積效果更明顯.結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知，小白河河岸生態(tài)區(qū)附近聚居了大量村落，夏季人為活動(dòng)頻繁以及礦區(qū)污水排放量增大等因素也使得夏季生態(tài)區(qū)環(huán)境中重金屬含量增加.綜上所述，植物自身特性、礦區(qū)污水排放量增大、河流水位變化和人為活動(dòng)加劇等因素使得小白河河岸生態(tài)區(qū)“三相”中重金屬含量分布差異較大[24-25].

3.2 不同植物生態(tài)區(qū)底質(zhì)中重金屬的釋放風(fēng)險(xiǎn)分析

重金屬的賦存形態(tài)是判斷底質(zhì)中重金屬的毒性響應(yīng)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的重要指標(biāo)[26]，不同賦存形態(tài)具有不同的釋放潛能.本研究區(qū)域中的重金屬As、Zn和Cr主要以殘?jiān)鼞B(tài)為主，該結(jié)論與馬逍天等[27]、Yang et al[28]及李佳璐等[29]的研究結(jié)果一致.相關(guān)研究表明，底質(zhì)中重金屬以殘?jiān)鼞B(tài)為主，穩(wěn)定性高，對(duì)環(huán)境中重金屬的遷移和生物可利用性影響不大[30].重金屬形態(tài)的改變與重金屬總質(zhì)量分?jǐn)?shù)及來(lái)源有關(guān), 土壤質(zhì)地、酸堿度、氧化還原電位、陽(yáng)離子交換量、土壤微生物等也會(huì)影響重金屬的形態(tài)、移動(dòng)性及其化合物類(lèi)型，而使重金屬?gòu)姆€(wěn)定形態(tài)轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定形態(tài)[31-32].本研究中3種重金屬在香蒲生態(tài)區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)比蘆葦生態(tài)區(qū)高，且生態(tài)區(qū)As、Zn在冬季的釋放風(fēng)險(xiǎn)較高，Cr在夏季的釋放風(fēng)險(xiǎn)最大，推測(cè)與不同植物生態(tài)區(qū)土壤條件、水位變化條件以及礦區(qū)生產(chǎn)活動(dòng)波及程度有關(guān)，因?yàn)椋盒“缀雍影渡鷳B(tài)區(qū)在冬季時(shí)，降水少，水位低，底泥環(huán)境處于厭氧狀態(tài)，氧化還原電位降低，有利于重金屬?gòu)臍堅(jiān)鼞B(tài)向次生相態(tài)轉(zhuǎn)化，易于其遷移轉(zhuǎn)化或被植物吸收[33]；在夏季，水位上升會(huì)使土壤環(huán)境處于強(qiáng)氧化狀態(tài)，氧化還原電位上升，不利于重金屬形態(tài)過(guò)程的轉(zhuǎn)化.據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，小白河流域上游洗選礦場(chǎng)的生產(chǎn)活動(dòng)在夏季較為頻繁，對(duì)含Cr污水排放強(qiáng)度要高于含As和含Zn污水.由此可見(jiàn)，不同植物生態(tài)區(qū)對(duì)不同重金屬的固定作用不同，重金屬的釋放風(fēng)險(xiǎn)存在差異，故小白河河岸生態(tài)區(qū)的建設(shè)有利于降低重金屬的釋放，保護(hù)河岸生態(tài)平衡[34].

3.3 生態(tài)區(qū)植物中重金屬的富集特征分析

對(duì)重金屬污染區(qū)域生長(zhǎng)的植物而言，富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)是反映植物體對(duì)重金屬污染物吸收的重要指標(biāo).重金屬作為生態(tài)區(qū)植物根際底質(zhì)中元素組成部分,在植物生長(zhǎng)代謝過(guò)程中會(huì)被吸收，但植物對(duì)于重金屬的吸收富集主要是吸收次生相態(tài)，無(wú)法吸收利用殘?jiān)鼞B(tài)的重金屬[35-36].本研究表明，生態(tài)區(qū)底質(zhì)中的重金屬含量較高，但受植物種類(lèi)和季節(jié)變化影響，香蒲生態(tài)區(qū)底質(zhì)中的次生相態(tài)含量比蘆葦生態(tài)區(qū)高，冬季2種植物中累積As和Zn的次生相態(tài)含量高于夏季，這與冬季香蒲和蘆葦對(duì)重金屬富集含量較高的結(jié)論相一致，但與冬季2種植物地上部對(duì)重金屬的吸收能力減小的結(jié)論有一定差異.這也說(shuō)明不同季節(jié)及不同采樣點(diǎn)對(duì)重金屬賦存形態(tài)含量均有影響，均會(huì)導(dǎo)致同一植物對(duì)不同重金屬的富集系數(shù)出現(xiàn)較大差異[37].本研究中植物對(duì)重金屬富集量較高的樣點(diǎn)均靠近河流，說(shuō)明2種植物對(duì)重金屬的富集系數(shù)變化還與水位條件有關(guān).有研究表明，土壤水分狀態(tài)的改變會(huì)影響植物體內(nèi)多種基因的表達(dá)，如植物激素乙烯、脫落酸和赤霉素在響應(yīng)水分變化過(guò)程中起著重要作用[38]；不同濕地植物生物量的大小也是影響其對(duì)重金屬富集能力的關(guān)鍵因素，當(dāng)植物對(duì)重金屬的富集濃度一定時(shí)，生物量越大，其對(duì)重金屬的富集能力也越高[39].故距離河道越近，底質(zhì)處于淹水或半淹水狀態(tài)，更有利于挺水植物的生長(zhǎng)和重金屬的富集.因此，污染區(qū)域的修復(fù)治理需要根據(jù)不同植物類(lèi)型對(duì)重金屬的富集能力的大小，選擇合適的植物種類(lèi)投入到相應(yīng)的生態(tài)污染修復(fù)工程中.

3.4 結(jié)論

(1)通過(guò)野外采樣分析，小白河河岸生態(tài)區(qū)主要污染物是As、Cd、Cr和Zn.水體重金屬污染程度較輕，含量變化受降水影響較大；河岸生態(tài)區(qū)底質(zhì)中重金屬污染程度較高，受季節(jié)、植物類(lèi)型、地理位置和人為因素影響較大；生態(tài)區(qū)植物對(duì)重金屬的吸收富集差異顯著，整體上香蒲中的Cd和Zn富集含量較蘆葦中的多，夏季2種植物中的As、Cd和Zn含量較冬季植物多.

(2)通過(guò)重金屬形態(tài)分析，殘?jiān)鼞B(tài)是小白河河岸生態(tài)區(qū)多種重金屬賦存的主要形態(tài)，其釋放風(fēng)險(xiǎn)受季節(jié)變化和植物類(lèi)型影響較大.冬季重金屬As和Zn在生態(tài)區(qū)的釋放風(fēng)險(xiǎn)較夏季大，夏季Cr的釋放風(fēng)險(xiǎn)最大；3種重金屬在香蒲生態(tài)區(qū)的釋放風(fēng)險(xiǎn)比蘆葦生態(tài)區(qū)高；同時(shí)重金屬對(duì)生態(tài)區(qū)的危害隨遠(yuǎn)離河流水平距離表現(xiàn)出顯著差異.

(3)通過(guò)植物對(duì)重金屬富集轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)分析可知，距離河道越近的采樣點(diǎn)植物中富集的重金屬含量最多，隨著水平距離的增加不同采樣點(diǎn)植物吸收富集的重金屬含量整體呈下降趨勢(shì)；季節(jié)變化對(duì)植物吸收重金屬的影響較小.蘆葦和香蒲對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)能力大小未表現(xiàn)出明顯的差異，但2種植物對(duì)As和Cr的轉(zhuǎn)運(yùn)能力均在夏季升高，對(duì)Zn的轉(zhuǎn)運(yùn)能力在冬季偏高.